JP2000156210A - Gasket for battery and its manufacture - Google Patents

Gasket for battery and its manufacture

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JP2000156210A
JP2000156210A JP32846198A JP32846198A JP2000156210A JP 2000156210 A JP2000156210 A JP 2000156210A JP 32846198 A JP32846198 A JP 32846198A JP 32846198 A JP32846198 A JP 32846198A JP 2000156210 A JP2000156210 A JP 2000156210A
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JP
Japan
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gasket
film
battery
positive electrode
polymer film
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JP32846198A
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Japanese (ja)
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Shinichiro Miyaji
新一郎 宮治
Taiichi Kurome
泰一 黒目
Takio Doi
滝男 土居
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MATSUMOTO SEISAKUSHO KK
Toray Industries Inc
Matsumoto Manufacturing Co Ltd
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MATSUMOTO SEISAKUSHO KK
Toray Industries Inc
Matsumoto Manufacturing Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gasket having high accuracy, to improve its workability in processing it, and also adapt it for high volume production by forming it from a molding of a high-polymer film and by integrating the high-polymer film with a metal case of a positive electrode. SOLUTION: When this gasket is manufactured, firstly, a layered product composed by laminating a high-polymer film and metal foil each formed into an annular shape by drilling a hole in the central part is cut down into the same concentric shape as and larger than the hole and thereafter molded. Thereby, or by forming it into the same concentric outline as and larger than the hole, then molding it and thereafter cutting down along the outline, the gasket integrated with a metal case of a positive electrode can be manufactured. In this case, a crystalline high-polymer having a melting point of 150 deg.C or above, or an amorphous high-polymer having a glass transition temperature of 150 deg.C or above is used for the high-polymer film used as the gasket material, for instance, polypropylene or polyphenylene sulfide is particularly preferable in view of electrolyte resistance (chemical resistance) and a hygroscopic characteristic.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、超小型化、薄肉
化、軽量化が要求される分野に好適に用いられる小型、
薄型リチウム電池等用のガスケット、および電池への挿
入の作業性がよくかつ精度よく連続的にガスケットを製
造することができる電池用ガスケットの製造方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a small-sized, preferably used in a field where ultra-miniaturization, thinning, and weight reduction are required.
The present invention relates to a gasket for a thin lithium battery or the like, and a method for manufacturing a gasket for a battery capable of continuously and accurately manufacturing a gasket with good workability in insertion into a battery.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近、カメラ、パソコン、携帯電話等に
おける小型、軽量化および機能の長寿命化の要求から、
小型、薄型リチウム電池の需要が急増している。さら
に、ICカードやIDカードなどのカード分野でも多機
能化が要求され、それらに用いられる電池では超小型、
薄肉、軽量化の要求が厳しくなっている。これらの要求
に対し、該電池に必須であるガスケットの薄肉化はもち
ろんのこと、小型化によって生じる使用時の温度上昇に
耐える耐熱性、耐薬品性(耐電解液性)、耐ヒートクラ
ック性等の諸要求特性を満足する必要がある。さらに、
精度良くかつ大量生産に適した連続加工方法が要求され
ている。
2. Description of the Related Art Recently, due to demands for small size, light weight, and long life of functions in cameras, personal computers, mobile phones, and the like,
The demand for small and thin lithium batteries is increasing rapidly. Further, multi-functionality is required in card fields such as IC cards and ID cards.
Demands for thinner and lighter weight are becoming more stringent. To meet these requirements, the gasket, which is indispensable to the battery, is made thinner, as well as heat-resistant, chemical-resistant (electrolyte-resistant), heat-crack-resistant, etc. Needs to be satisfied. further,
A continuous processing method that is accurate and suitable for mass production is required.

【0003】従来上記のような分野に適用されてきたリ
チウム電池には、1次、2次電池があり、特に2次電池
では、例えば特開平6−96769号公報、特開平6−
111822号公報等に提案されているものが知られて
いる。該電池に用いられるガスケットとしては、ポリプ
ロピレンフィルム(以下、PPフィルムと略称すること
がある。)単体で中央部に穴をくり抜きリング状に形成
したものや、ゴム等のOリングが一般的に採用されてい
た。
Conventional lithium batteries which have been applied to the above-mentioned fields include primary and secondary batteries. In particular, secondary batteries are disclosed in, for example, JP-A-6-96869 and JP-A-6-96969.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 111822 and the like are known. As a gasket used in the battery, a polypropylene film (hereinafter, sometimes abbreviated as a PP film), which is formed by cutting a hole in the center of a single body, or an O-ring such as rubber is generally used. It had been.

【0004】しかしながら、ガスケットに従来のフィル
ム単体をリング状に打ち抜いたものやゴム等のOリング
を用いた場合、超薄型電池(例えば電池の厚みが0.5
〜1.0mm程度)になると、ガスケットの加工時の作
業性、精度が悪くなり、大量生産に対応仕切れなくなっ
てきている。また、電池の内容物(正極、負極に使用す
る薬品や電解液等)の機密性に不安があった。
However, when a conventional film single piece is punched in a ring shape or an O-ring made of rubber or the like is used for a gasket, an ultra-thin battery (for example, a battery having a thickness of 0.5
(Approximately 1.0 mm), the workability and accuracy during the processing of the gasket deteriorate, and it becomes difficult to handle mass production. In addition, there was concern about the confidentiality of the contents of the battery (chemicals and electrolytes used for the positive electrode and the negative electrode).

【0005】PPフィルムはこの分野に多用されている
が、上記リング状に打ち抜いたもので、電池内容物の機
密性や電池の加工性を向上すべく成形したガスケット
や、金属箔と積層したガスケットは見当たらない。
[0005] PP film is widely used in this field, but it is a gasket formed by punching in the above-mentioned ring shape to improve the secrecy of the battery contents and the workability of the battery, and a gasket laminated with a metal foil. Is not found.

【0006】ポリフェニレンスルフィドフィルムをリン
グ状に打ち抜いて電池のガスケットに使用されている例
はあるが、該フィルムの成形品が電池のガスケットに用
いられたものはない。
There is an example in which a polyphenylene sulfide film is punched in a ring shape and used as a gasket for a battery, but there is no molded product of the film used as a gasket for a battery.

【0007】また、ポリフェニレンスルフィドフィルム
(以下、PPSフィルムと略称することがある。)と金
属箔との積層体およびそれに類する公知文献の例は下記
の如く知られているが、リチウム電池のガスケットに金
属箔との積層フィルムが使用された記載はない。(1)
銅箔等の金属箔とPPSフィルムを積層してなるフレキ
シブルプリント配線板(特公昭61−53880公
報)。 (2)PPSフィルムを絶縁材とした回路基板の片面に
金属板を積層した金属ベース回路基板(特開平1−95
586公報)。 (3)2軸延伸PPSフィルム/未延伸PPSフィルム
/金属板をこの順序に熱融着接合した積層体(特開平3
−90349公報)。
A laminate of a polyphenylene sulfide film (hereinafter, sometimes abbreviated as a PPS film) and a metal foil and examples of known documents similar thereto are known as follows. There is no description that a laminated film with a metal foil was used. (1)
A flexible printed wiring board obtained by laminating a metal foil such as a copper foil and a PPS film (Japanese Patent Publication No. Sho 61-53880). (2) A metal-based circuit board in which a metal plate is laminated on one side of a circuit board using a PPS film as an insulating material (JP-A-1-9595)
586 publication). (3) A laminate in which a biaxially stretched PPS film / unstretched PPS film / metal plate is heat-sealed in this order (Japanese Patent Laid-Open No.
-90349).

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、電池
の薄型、小型化に対応すべく、高精度でかつ加工時の作
業性に優れ、大量生産に適した電池用ガスケットおよび
高精度で機密性に優れかつ連続生産できる電池用ガスケ
ットの製造方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a battery gasket and a high-precision battery gasket suitable for mass production which are highly accurate and excellent in workability in processing in order to cope with the thin and small battery. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a gasket for a battery which is excellent in secrecy and can be continuously produced.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の電池用ガスケットは、電池を構成する正極
と負極の絶縁に用いられるガスケットにおいて、該ガス
ケットが高分子フィルムの成形体からなることを特徴と
するものからなる。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, a gasket for a battery according to the present invention is a gasket used for insulating a positive electrode and a negative electrode constituting a battery, wherein the gasket is formed from a molded polymer film. Characterized by the following.

【0010】上記ガスケットとしては、高分子フィルム
と正極の金属ケースとが一体化されているものが好まし
い。
The gasket is preferably one in which a polymer film and a metal case of a positive electrode are integrated.

【0011】また、本発明に係る電池用ガスケットの製
造方法は、上記のようなガスケットを製造するに際し、
中央部に穴を開け環状に形成した高分子フィルムと金属
箔とを貼り合わせてなる積層体を、前記穴より大きくか
つ同心、同形に切り落としてから成形することにより、
または前記穴より大きくかつ同心、同形の外形にして成
形した後に該外形に沿って切り落とすことにより、正極
の金属ケースと一体型のガスケットを製造することを特
徴とする方法からなる。
Further, a method of manufacturing a gasket for a battery according to the present invention includes the steps of:
By laminating a polymer film and a metal foil formed in a circular shape at the center by laminating a polymer film and a hole larger than the hole and concentrically, by cutting and shaping the same shape,
Alternatively, the method is characterized in that a gasket that is integral with the metal case of the positive electrode is manufactured by forming a shape larger than the hole, concentrically and in the same shape, and then cutting along the shape.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下に本発明について、望ましい
実施の形態とともに詳細に説明する。本発明における電
池の構造の代表的なものは正極合材、負極、電解液、セ
パレータ、ガスケット、正極ケースからなるもので、ボ
タン電池、コイン電池等に類する小型リチウム電池が特
に好ましい。また、1次電池、2次電池は問わない。リ
チウム電池を例に挙げると、正極合材としては、たとえ
ば、カーボン、フッ化黒鉛などのカーボン系化合物やリ
チウム複合酸化物(たとえばLiCoO2)などを用いる
ことができる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with preferred embodiments. The typical structure of the battery in the present invention comprises a positive electrode mixture, a negative electrode, an electrolytic solution, a separator, a gasket, and a positive electrode case, and a small lithium battery such as a button battery or a coin battery is particularly preferable. Also, primary batteries and secondary batteries are not limited. Taking a lithium battery as an example, as the positive electrode mixture, for example, a carbon-based compound such as carbon or fluorinated graphite, or a lithium composite oxide (for example, LiCoO 2 ) can be used.

【0013】また負極は、金属リチウムやリチウム−ア
ルミニウム合金などのシート状物が一般的に用いられ、
リチウムイオンをドープ、脱ドープできる物質を用い
る。
The negative electrode is generally made of sheet material such as lithium metal or lithium-aluminum alloy.
A substance capable of doping and undoping lithium ions is used.

【0014】電解液は有機溶剤に電解質を溶解したもの
であればよい。有機溶剤としては、プロピレンカーボネ
ート、エチレンカーボネート、γ−ブチルラクトン、ジ
エトキシエタン等の単体又は混合物を用いることができ
る。電解質は過塩素リチウム、ホウフッ化リチウム、ハ
ロゲン化リチウム等を用いることができる。
The electrolyte may be any solution in which an electrolyte is dissolved in an organic solvent. As the organic solvent, a single substance or a mixture of propylene carbonate, ethylene carbonate, γ-butyl lactone, diethoxyethane, and the like can be used. As the electrolyte, lithium perchlorate, lithium borofluoride, lithium halide, or the like can be used.

【0015】セパレータは正極と負極を分離するもので
ポリプロピレンの薄膜が最も一般的に使用されている。
The separator separates the positive electrode and the negative electrode, and a polypropylene thin film is most commonly used.

【0016】ガスケットは、正極と負極との電気絶縁と
電解液の漏洩防止を目的に用いるものである。該ガスケ
ットの形状は角形、円形等があり中央部をくり抜き、外
端が折り曲げ成形されたものが一般的である。
The gasket is used for the purpose of electrical insulation between the positive electrode and the negative electrode and prevention of leakage of the electrolyte. The shape of the gasket is square, circular or the like, and is generally formed by hollowing out the center and bending the outer end.

【0017】また正極ケースは、ステンレス鋼(以下、
SUSと略称)や鉄、アルミニウムや多種金属の合金な
どが用いられ、正極材を収納するケースと正極端子の役
割を果たす。
The positive electrode case is made of stainless steel (hereinafter, referred to as a stainless steel).
SUS), iron, aluminum, alloys of various metals, and the like are used, and serve as a case for housing the positive electrode material and a positive electrode terminal.

【0018】本発明の第1のガスケットの形態は、従来
のリング状のものに対して、正極ケースにフィットしや
すいように成形したものである。すなわち、ガスケット
の中央部が正極部の寸法に打ち抜かれ、角又は円筒形を
した正極ケースの内径に沿わせる形に成形したものをい
い、該ガスケットの厚さは15〜500μmの範囲が加
工性、機械強度、絶縁性の点で好ましい。また、正極金
属ケースの外径淵部に対してガスケットの外径部が飛び
出していても、引っ込んでいてもよい。
The first gasket of the present invention is formed by molding a conventional ring-shaped gasket so as to easily fit into the positive electrode case. That is, the gasket is formed by punching out the central part of the gasket to the size of the positive electrode part and forming it along the inner diameter of the square or cylindrical positive electrode case. The thickness of the gasket is in the range of 15 to 500 μm. It is preferable in terms of mechanical strength and insulating properties. Further, the outer diameter portion of the gasket may protrude or retract with respect to the outer diameter edge portion of the positive electrode metal case.

【0019】本発明の第2のガスケットの形態は、小
型、薄肉化による精度向上と加工性(加工時の作業性)
を向上させるために、上記第1のガスケットが正極金属
ケースの内側に積層された形に正極金属ケースと一体化
したものである。ここで一体化とは、ガスケットと正極
ケースが一つの部品として扱うことができるようにした
ものである。従来のガスケットと該ケースを別々に製造
し、電池を組立てるときに挿入するのに対し、本発明の
ガスケットの第2の形態は電池への挿入工程を必要とし
ない。この点が本発明の目的を達成する上で重要な要件
であり、該第2の形態のガスケットが特に好ましい。ま
た、正極金属ケースの外径淵部に対してガスケットの外
径部が飛び出していても、引っ込んでいてもよい。
The form of the second gasket of the present invention is improved in accuracy and workability (workability during processing) by reducing the size and thickness.
In order to improve the above, the first gasket is integrated with the positive electrode metal case in a form laminated on the inside of the positive electrode metal case. Here, "integration" means that the gasket and the positive electrode case can be handled as one component. Whereas the conventional gasket and the case are separately manufactured and inserted when assembling the battery, the second form of the gasket of the present invention does not require an insertion step into the battery. This point is an important requirement for achieving the object of the present invention, and the gasket of the second embodiment is particularly preferable. Further, the outer diameter portion of the gasket may protrude or retract with respect to the outer diameter edge portion of the positive electrode metal case.

【0020】本発明のフィルムの厚さは、10〜500
μmが好ましく、電気絶縁の信頼性と薄肉化から20〜
350μmの厚さが特に好ましい。またケースの金属箔
の厚さは10〜300μmの厚さが、強度、加工性、軽
量化の点で好ましい。
The film of the present invention has a thickness of 10 to 500.
μm is preferable, and 20 to 20 μm is preferable from the standpoint of electric insulation reliability and thickness reduction.
A thickness of 350 μm is particularly preferred. The thickness of the metal foil of the case is preferably from 10 to 300 μm in terms of strength, workability, and weight reduction.

【0021】また本発明で言う電池とは、充放電型でな
い1次電池、充放電可能な2次電池の両方を含み、サイ
ズは外径8〜30mm、高さ0.2〜5mmの範囲が本
発明の効果の上で特に好ましい。
The term “battery” used in the present invention includes both non-chargeable and non-chargeable primary batteries and rechargeable and rechargeable secondary batteries. The size of the battery has an outer diameter of 8 to 30 mm and a height of 0.2 to 5 mm. It is particularly preferable in terms of the effects of the present invention.

【0022】本発明のガスケット材に用いる高分子フィ
ルムとは、結晶性高分子であれば融点が150℃以上、
非晶性高分子ではガラス転移温度が150℃以上のもの
が好ましく、例えばポリエステル、ポリプロピレン、ポ
リフェニレンスルフィド、ポリイミド、ポリエーテルイ
ミド、ポリカーボネート等の高分子フィルムを挙げるこ
とができる。フィルムは延伸フィルムでも未延伸フィル
ムでもよい。耐電解液性(耐薬品性)、吸湿特性、耐ス
トレスクラック性等からポリプロピレン(以下、PPと
略称することがある。)、ポリフェニレンスルフィド
(以下、PPSと略称することがある。)が特に好まし
い。
The polymer film used for the gasket material of the present invention is a crystalline polymer having a melting point of 150 ° C. or higher,
The amorphous polymer preferably has a glass transition temperature of 150 ° C. or higher, and examples thereof include polymer films of polyester, polypropylene, polyphenylene sulfide, polyimide, polyetherimide, polycarbonate and the like. The film may be a stretched film or an unstretched film. Particularly preferred are polypropylene (hereinafter may be abbreviated as PP) and polyphenylene sulfide (hereinafter may be abbreviated as PPS) from the viewpoints of resistance to electrolytes (chemical resistance), moisture absorption, and stress cracking. .

【0023】本発明のPPフィルムは、プロピレンの重
合体をいい、融点が150℃のものが耐熱性の点で好ま
しい。また、該フィルムは溶融押出成形してなる未延伸
フィルムと該未延伸フィルムを2軸延伸、熱処理してな
るものを言う。フィルム中に着色剤、滑剤、帯電防止
剤、他種ポリマ等の添加剤が適宜添加されていても本発
明の目的を阻害しない範囲なら差し支えない。さらに、
易接着等を目的にフィルム表面に各種放電処理やトップ
コート処理がされていても差し支えない。また、2層以
上のPPフィルムが接着剤を介して接合されたり、熱融
着されていてもよい。
The PP film of the present invention refers to a propylene polymer, and one having a melting point of 150 ° C. is preferred in terms of heat resistance. The film refers to an unstretched film formed by melt extrusion molding and a film obtained by biaxially stretching and heat-treating the unstretched film. Even if additives such as a colorant, a lubricant, an antistatic agent, and other kinds of polymers are appropriately added to the film, there is no problem as long as the object of the present invention is not hindered. further,
Various discharge treatments or top coat treatments may be performed on the film surface for the purpose of easy adhesion or the like. Further, two or more layers of PP films may be joined via an adhesive or may be heat-sealed.

【0024】また、PPフィルムの厚さは、10〜50
0μm(特に好ましくは20〜350μm)の範囲が絶
縁の信頼性とガスケットの成形加工性の点で好ましい。
The thickness of the PP film is 10 to 50.
The range of 0 μm (particularly preferably 20 to 350 μm) is preferable from the viewpoint of insulation reliability and moldability of the gasket.

【0025】本発明のPPSフィルムとは、ポリフェニ
レンスルフィドを主成分とするPPS樹脂組成物を溶融
成形してなるフィルムをいうが、2軸延伸、熱処理して
なる2軸配向フィルムが耐熱性、機械特性等の点で好ま
しい。本発明のPPSとは、繰り返し単位の85モル%
以上(好ましくは90モル%以上)が下記構造式(化
1)で示される構成単位からなる重合体をいう。かかる
成分が85モル%未満ではポリマの結晶性、軟化点等が
低下しPPSの特長である耐熱性、機械特性、耐薬品性
等が損なわれる場合がある。
The PPS film of the present invention refers to a film obtained by melt-molding a PPS resin composition containing polyphenylene sulfide as a main component. It is preferable in terms of characteristics and the like. The PPS of the present invention is 85 mol% of the repeating unit.
The above (preferably 90 mol% or more) refers to a polymer composed of structural units represented by the following structural formula (Formula 1). If the content of such a component is less than 85 mol%, the crystallinity, softening point, etc. of the polymer may be reduced, and the heat resistance, mechanical properties, chemical resistance, etc., which are the characteristics of PPS, may be impaired.

【0026】[0026]

【化1】 Embedded image

【0027】上記PPSにおいて、繰り返し単位の15
モル%未満、好ましくは10モル%未満であれば共重合
可能なスルフィド結合を含有する単位が含まれていても
差し支えない。該重合体の共重合の仕方はランダム、ブ
ロック型を問わない。
In the above PPS, the repeating unit 15
If the amount is less than mol%, preferably less than 10 mol%, a unit containing a copolymerizable sulfide bond may be contained. The method of copolymerizing the polymer may be random or block type.

【0028】また、PPSを主成分とする樹脂組成物と
は、70重量%以上がPPS重合体であることを意味す
る。70重量%未満では耐熱性、耐薬品性、機械特性が
低下する恐れがある。30重量%未満であればPPS以
外の樹脂や滑剤、帯電防止剤、着色剤等を添加していて
も差し支えない。
The resin composition containing PPS as a main component means that 70% by weight or more is a PPS polymer. If it is less than 70% by weight, heat resistance, chemical resistance and mechanical properties may be reduced. If it is less than 30% by weight, a resin other than PPS, a lubricant, an antistatic agent, a coloring agent, and the like may be added.

【0029】本発明のPPSフィルムの広角X線により
測定した相対結晶化度が6〜30の範囲(より好ましく
は7〜25)が熱寸法安定性と成形加工性(曲げ、打ち
抜き)の点で特に好ましい。該相対結晶化度が6未満で
は金属箔との積層で熱収縮しやすくて精度の良いガスケ
ットが作成しにくくなる。また、該結晶化度が30を越
えると機械特性が低下し曲げや打ち抜き加工で割れたり
裂けたりしやすくなる。
The relative crystallinity of the PPS film of the present invention measured by wide-angle X-ray is in the range of 6 to 30 (more preferably 7 to 25) in terms of thermal dimensional stability and formability (bending and punching). Particularly preferred. When the relative crystallinity is less than 6, heat shrinkage tends to be caused by lamination with a metal foil, and it is difficult to produce a gasket with high accuracy. On the other hand, if the crystallinity exceeds 30, the mechanical properties are lowered, and the glass tends to be cracked or torn by bending or punching.

【0030】また本発明のPPSフィルムの厚さは10
〜500μm(より好ましくは20〜350μmの範
囲)が絶縁性と加工性の点で好ましい。
The thickness of the PPS film of the present invention is 10
The thickness is preferably from 500 to 500 µm (more preferably in the range from 20 to 350 µm) from the viewpoint of insulation and workability.

【0031】本発明の金属箔は、特に限定しないがSU
S箔が加工性と耐腐食性の点で特に好ましい。また厚さ
は10〜300μmの範囲が加工性の点で好ましい。
The metal foil of the present invention is not particularly limited, but may be SU
S foil is particularly preferred in terms of workability and corrosion resistance. The thickness is preferably in the range of 10 to 300 μm from the viewpoint of workability.

【0032】本発明の電池に用いるガスケットは上記高
分子フィルムと金属箔が熱融着または接着剤を介して積
層されたものを所望する形状、サイズに加工し、正極ケ
ースに一体成形されたものである。
The gasket used in the battery of the present invention is a gasket obtained by laminating the above-mentioned polymer film and metal foil via heat sealing or via an adhesive into a desired shape and size, and integrally forming a positive electrode case. It is.

【0033】該一体成形されているため、電池に組み込
んだときに位置ずれせず精度の高いガスケットが形成で
きる。また超薄型の電池でも精度良く適用できる。さら
に、連続的に加工でき大量生産に適している。
[0033] Due to the integral molding, a highly accurate gasket can be formed without displacement when assembled into a battery. In addition, it can be applied to an ultra-thin battery with high accuracy. Furthermore, it can be processed continuously and is suitable for mass production.

【0034】このとき、高分子フィルム厚さ(A)と金
属箔の厚さ(B)の厚さ比A/Bが0.3〜5.0の範
囲(より好ましくは0.35〜4.5)が該ガスケット
の特性と加工性の点で好ましい。該A/Bが0.3未満
では成形加工時にかかる力が大きくなり高分子フィルム
が破れたり、傷ついたりして絶縁の信頼性に欠ける場合
がある。逆に5.0を越えると金属箔の補強効果が小さ
く電池の使用温度が高くなるとフィルムの寸法変化でケ
ースが変形したりする場合がある。
At this time, the thickness ratio A / B of the polymer film thickness (A) to the metal foil thickness (B) is in the range of 0.3 to 5.0 (more preferably, 0.35 to 4.0). 5) is preferable in view of the characteristics and workability of the gasket. If the A / B is less than 0.3, the force applied during the molding process is increased, and the polymer film may be broken or damaged, resulting in a lack of insulation reliability. Conversely, if it exceeds 5.0, the reinforcing effect of the metal foil is small, and if the operating temperature of the battery increases, the case may be deformed due to a change in the dimensions of the film.

【0035】本発明の電池用ガスケットの好ましい製造
方法について説明する。ただし、これ以外の方法で製造
することもできる。まず本発明の高分子フィルムをPP
Sフィルムとする場合を例に説明する。
A preferred method of manufacturing the gasket for a battery according to the present invention will be described. However, it can also be manufactured by other methods. First, the polymer film of the present invention is
An example in which an S film is used will be described.

【0036】本発明のPPSは、硫化アルカリとパラジ
ハロベンゼンを極性溶媒で中で高温化で反応させること
で得られる。特に硫化ナトリウムとパラジクロルベンゼ
ンをN−メチル−ピロリドン(以下、NMPと略称する
ことがある。)等のアミド系高沸点溶媒中で反応させる
のが好ましい。重合度を調整するために苛性アルカリ、
カルボン酸アルカリ金属塩などの重合助剤を添加して、
230〜280℃の温度で反応させるのが好ましい。重
合系内の圧力、重合時間は、所望する重合度、使用する
助剤の種類や量などによって適宜決定する。
The PPS of the present invention can be obtained by reacting alkali sulfide and paradihalobenzene in a polar solvent at an elevated temperature. In particular, it is preferable to react sodium sulfide with paradichlorobenzene in an amide-based high-boiling solvent such as N-methyl-pyrrolidone (hereinafter sometimes abbreviated as NMP). Caustic, to adjust the degree of polymerization,
Add a polymerization aid such as an alkali metal carboxylate,
The reaction is preferably carried out at a temperature of from 230 to 280C. The pressure and the polymerization time in the polymerization system are appropriately determined depending on the desired degree of polymerization, the type and amount of the auxiliary agent used, and the like.

【0037】得られたPPSに滑剤等を添加してヘンシ
ェルミキサー等でブレンドし、押出機(好ましくは一段
以上のベント孔を有する押出機)に供給して290〜3
60℃の温度で溶融混練して適当な口金から押出してP
PS樹脂組成物を得る。
A lubricant and the like are added to the obtained PPS, blended by a Henschel mixer or the like, and supplied to an extruder (preferably an extruder having one or more vent holes) to supply 290 to 3
Melt and kneaded at a temperature of 60 ° C and extruded from a suitable die
Obtain a PS resin composition.

【0038】該組成物を溶融押出装置に供給し、該樹脂
組成物の融点以上(好ましくは290〜360℃)の温
度で溶融して、スリット状のダイから押し出し回転する
金属ドラム上でキャストするなどの方法で急冷して未延
伸、無配向のフィルムを得る。必要に応じて熱処理して
もよいが、熱処理の温度、時間を適宜制御してフィルム
の相対結晶化度を6〜30にコントロールすることが好
ましい。
The composition is supplied to a melt extruder, melted at a temperature equal to or higher than the melting point of the resin composition (preferably 290 to 360 ° C.), and extruded from a slit die and cast on a rotating metal drum. And quenching to obtain an unstretched, non-oriented film. Heat treatment may be performed if necessary, but it is preferable to control the relative crystallinity of the film to 6 to 30 by appropriately controlling the temperature and time of the heat treatment.

【0039】二軸延伸フィルムにするには上記で得た未
延伸フィルムをロール群とテンターを用いる逐次二軸延
伸法、同時二軸延伸法等の方法を用いることができる。
延伸の条件は、85〜105℃の温度で縦横各1.5〜
4.5倍の範囲の倍率で行うのが好ましい。このように
して得られたフィルムを15%以下の制限下で熱処理す
る。熱処理の条件は220〜融点−5℃の範囲がフィル
ムの結晶化度を6〜30%にコントロールする上でで好
ましい。該条件が220℃未満ではフィルムの結晶化度
が6以上にできず、加熱収縮率が大きくなる傾向であ
り、逆に融点−5℃を越えたり、融点以上になると結晶
化度が30を越えフィルム機械特性が低下し本発明の目
的を達成しにくくなる。また延伸倍率が低く、熱処理温
度が融点−5℃以上になるとその傾向は大きくなり好ま
しくない。
To obtain a biaxially stretched film, a method such as a sequential biaxial stretching method using a roll group and a tenter or a simultaneous biaxial stretching method can be used for the unstretched film obtained above.
The stretching condition is a temperature of 85 to 105 ° C. and a length and width of 1.5 to 1.5 ° C.
It is preferable to carry out at a magnification in the range of 4.5 times. The film thus obtained is heat-treated under a limit of 15% or less. The conditions of the heat treatment are preferably in the range of 220 to -5 ° C. for controlling the crystallinity of the film to 6 to 30%. If the conditions are lower than 220 ° C., the crystallinity of the film cannot be increased to 6 or more, and the heat shrinkage tends to increase. Conversely, if the melting point exceeds -5 ° C. or exceeds the melting point, the crystallinity exceeds 30. The mechanical properties of the film are reduced, and it is difficult to achieve the object of the present invention. If the stretching ratio is low and the heat treatment temperature is higher than the melting point of −5 ° C., the tendency is undesirably increased.

【0040】本発明のフィルムを成形してなるガスケッ
トは、上記フィルムを環状に形成するが、所望するガス
ケットの内径寸法に穴を開け、角または円筒状の正極ケ
ースの内径壁にフィットするような角または円筒状に成
形し、該成型品の角または円筒状の高さ方向を必要な寸
法に切断して得ることができる。ここで環状とは角また
は円形をいい、フィルムの穴開けや成形品の切断加工は
刃物を用いたり、パンチ、トムソン刃で代表されるプレ
ス打ち抜き法を用いてもよい。また、成形は真空、圧
縮、プレス等の周知の成形方法を用いることができる。
また成形時の温度は常温、加熱雰囲気どちらでもよい
が、PPSフィルムを用いる場合は90℃〜220℃の
加熱成形が成形性の上で好ましい
In the gasket formed by molding the film of the present invention, the above-mentioned film is formed in an annular shape. A hole is formed in the desired inner diameter of the gasket so as to fit the inner diameter wall of a square or cylindrical positive electrode case. It can be obtained by molding into a corner or a cylinder and cutting the corner or the cylinder in the height direction to the required size. Here, the term “annular” refers to a corner or a circle, and a hole may be punched in a film or a molded product may be cut using a cutting tool or a punching method represented by a punch or a Thomson blade. In addition, a known molding method such as vacuum, compression, and press can be used for molding.
The temperature during molding may be either normal temperature or a heating atmosphere, but when a PPS film is used, heat molding at 90 ° C. to 220 ° C. is preferable from the viewpoint of moldability.

【0041】次に本発明の好ましい形態である正極金属
ケースとPPSフィルムの一体型のガスケットの製法を
例示して説明する。
Next, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to an example of a method for manufacturing an integrated gasket of a positive electrode metal case and a PPS film.

【0042】まず、接着剤を介して金属箔と積層する方
法は、フィルムに接着剤を塗布して、環状(所望するガ
スケットの内径寸法)に穴を開ける。環状とは角形でも
円形でもよいが円形のものが一般的である。また穴を開
ける方法は刃物で所望する形に切り取ってもよいし、ト
ムソン刃に代表されるプレス打ち抜き法を用いてもよ
い。また接着剤はエポキシ系、シリコン系、ウレタン系
などの周知の硬化型接着剤、熱可塑型接着剤や粘着剤を
用いることができる。PPSフィルムの片面にガラス
棒、グラビアコート法、リバースコート法等の周知の方
法で接着剤を塗布し、必要に応じて乾燥する。次に金属
箔の片面に積層する。積層方法は、板状のプレスやプレ
スロール間で積層する。得られた積層体を必要に応じて
熱や紫外線等で硬化せしめる。接着剤の厚さは20μm
以下が成形、打ち抜きの加工性や耐熱性、電気特性の面
で好ましい。また、接着剤を介さず、熱融着で金属箔と
積層する場合は、フィルムを所望する環状寸法に打ち抜
き、該フィルムの融点近傍の温度(非晶性フィルムでは
ガラス転移温度以上)で熱圧着する。積層の方法は、熱
板プレス法、ロールプレス法等を用いることができる
が、上記の接着剤塗布や熱融着に先がけてコロナ放電処
理やプラズマ処理、プライマー処理等の易接着を目的と
した表面処理を単一または組み合わせて行うことが金属
との接着性を向上せしめる上で好ましい。また、該フィ
ルムと金属箔の積層体において、予めフィルムまたは金
属箔を所望する外径寸法に切り取ったものであってもよ
い。
First, in the method of laminating with a metal foil via an adhesive, an adhesive is applied to a film, and a hole is formed in an annular shape (a desired inner diameter of a gasket). The ring may be square or circular, but is generally circular. The hole may be formed by cutting with a blade into a desired shape, or by using a press punching method represented by a Thomson blade. As the adhesive, a well-known curable adhesive such as an epoxy-based, silicone-based, or urethane-based adhesive, a thermoplastic adhesive, or an adhesive can be used. An adhesive is applied to one surface of the PPS film by a known method such as a glass rod, a gravure coating method, a reverse coating method, etc., and dried if necessary. Next, it is laminated on one side of the metal foil. The lamination method is lamination between a plate-shaped press and a press roll. The obtained laminate is cured with heat, ultraviolet light, or the like, if necessary. Adhesive thickness is 20μm
The following are preferable in terms of workability of forming and punching, heat resistance, and electric characteristics. In the case of laminating with a metal foil by heat fusion without using an adhesive, the film is punched into a desired annular size and thermocompression-bonded at a temperature near the melting point of the film (or higher than the glass transition temperature for an amorphous film). I do. The method of lamination can be a hot plate press method, a roll press method, or the like, but prior to the above-mentioned adhesive application and heat fusion, a corona discharge treatment, a plasma treatment, and a purpose of easy adhesion such as a primer treatment. It is preferable to perform the surface treatment singly or in combination from the viewpoint of improving the adhesion to the metal. In the laminate of the film and the metal foil, the film or the metal foil may be cut in advance to a desired outer diameter.

【0043】このようにして得られた金属箔との積層体
を先に開けた環状部分の穴の寸法より大きくかつ同心で
同形の所望する寸法で打ち抜く。このようにして得られ
たものをフィルム面を内に、角または円筒状(正極ケー
ス)に成形して金属ケースと一体型のガスケットを製造
する。また、環状に穴を開けた高分子フィルムの穴の寸
法より大きくかつ同心、同形の形にフィルム面を内に成
形してから、該外形部分を打ち抜いてもよい。打ち抜く
方法は刃物で切り取ってもよいし、トムソン刃やパンチ
でプレスしてもよい。また成形の方法は真空、プレス、
圧縮等の方法を用いることができる。また成形は常温で
も熱雰囲気下でもよい。
The laminate with the metal foil thus obtained is punched out at a desired size that is larger than the hole size of the previously opened annular portion, concentric and of the same shape. The thus obtained product is formed into a square or cylindrical shape (positive case) with the film surface inside, to produce a gasket integrated with the metal case. Alternatively, the outer surface may be punched after the film surface is formed into a concentric, same shape inside the polymer film having a size larger than the size of the hole in the ring-shaped polymer film. The punching method may be cutting with a blade or pressing with a Thomson blade or a punch. The molding method is vacuum, press,
A method such as compression can be used. The molding may be performed at room temperature or in a hot atmosphere.

【0044】かくして得られた本発明のガスケットは、
フィルムと金属箔との積層から打ち抜き、成型加工まで
1つの工程でできるため、ガスケットにバラツキがなく
精度がよく、作業性がよいことから、超薄型リチウム電
池にでも容易に適用できる。また、フィルム、金属箔の
連続品を連続的に加工できるため大量生産にも適してい
る。
The gasket of the present invention thus obtained is
Since the steps from lamination of the film and the metal foil to punching and molding can be performed in one step, the gasket has no variation and the precision is high, and the workability is good, so that it can be easily applied to an ultra-thin lithium battery. In addition, since continuous products of films and metal foils can be continuously processed, it is suitable for mass production.

【0045】[特性の評価方法]次に本発明の記述に用
いた、特性の評価方法および評価の基準を述べる。 (1)熱収縮率 150℃の温度でJISC2151に準じて測定した。
表示は長手方向、幅方向の大きい方の数値で行った。
[Method for Evaluating Characteristics] Next, the method for evaluating characteristics and the criteria for evaluation used in the description of the present invention will be described. (1) Thermal shrinkage rate Measured according to JIS C2151 at a temperature of 150 ° C.
The display was made with the larger numerical value in the longitudinal direction and the width direction.

【0046】(2)ケースの変形性 ガスケットと正極ケース一体品の端部の反りを顕微鏡
(10倍)で確認し、次の基準で評価した。 ○:全く反りはない。 △:少し反りはあるが、実用上問題ないレベル。 ×:反りが大きく、機能に問題あるレベル。
(2) Deformability of Case The warpage of the end of the integrated gasket and positive electrode case was confirmed with a microscope (10 times) and evaluated according to the following criteria. :: No warpage. Δ: Although slightly warped, there is no practical problem. X: A level with a large warpage and a problem in function.

【0047】(3)ガスケットのキズ ガスケットと正極ケース一体品のフィルム部分のキズを
顕微鏡で観察して、次の基準で評価した。 ○:支障になるキズはまったくない。 △:フィルムの変形部分に少しキズがあるが絶縁性等の
機能には問題ないレベル。 ×:フィルムの変形部分にキズまたは破れがありキズの
深さとフィルム厚みから絶縁性等の機能に問題あるレベ
ル。
(3) Scratches in Gasket The scratches in the film portion of the gasket and the positive electrode case integrated product were observed with a microscope and evaluated according to the following criteria. :: No hindrance is found. Δ: Deformation part of the film has some scratches, but has no problem in functions such as insulation. ×: Defects in the film are flawed or torn, and there is a problem with functions such as insulation from the depth of the flaws and the thickness of the film.

【0048】(4)PPSフィルム厚さと金属箔の厚さ
比(A/B) ガスケット作成後、その断面を顕微鏡で観察して測定し
た。
(4) Ratio of PPS Film Thickness to Metal Foil Thickness (A / B) After the gasket was prepared, its cross section was observed and measured with a microscope.

【0049】(5)フィルムの相対結晶化度 広角X線にて、各試料の回折プロフィルより、(20
0)ピークの最大強度(I200)と2θ=25の強度
(I25)を内部標準値として測定し両者の比を相対結晶
化度(I200/I25)と定義した。
(5) Relative crystallinity of film From the diffraction profile of each sample at wide-angle X-ray,
0) The maximum intensity (I 200 ) of the peak and the intensity (I 25 ) at 2θ = 25 were measured as internal standard values, and the ratio between the two was defined as the relative crystallinity (I 200 / I 25 ).

【0050】(6)成形性 ガスケットに成形後、フィルムの表面を顕微鏡で観察し
て、フィルムのクラック状態を下記の基準で評価した。 ○:クラックはまったくない。 △:少しクラックが発生している ×:絶縁性に悪影響を与えるレベルのクラックが発生し
ている。
(6) Formability After forming into a gasket, the surface of the film was observed with a microscope, and the crack state of the film was evaluated according to the following criteria. :: No crack at all. Δ: Cracks are slightly generated X: Cracks are generated at a level that adversely affects insulation.

【0051】(7)電池への挿入テスト 下記の方法で電池を作成(電解液は使用しなかった。)
し、下記評価基準で判定した。正極剤としてLi、Ni
2を用い、Alの粉末を導電剤(アセチルブラック粉
末)、結着剤(ポリテトラフロロエチレン)とともに混
合、成形して厚さ0.5mm、直径10mmとした。負
極は金属リチウムを用いた。また、封口板にはSUS製
のものを準備した。セパレーターは微孔製PPを用い
た。
(7) Insertion test into battery A battery was prepared by the following method (the electrolytic solution was not used).
Then, it was determined according to the following evaluation criteria. Li, Ni as positive electrode agent
Using O 2 , Al powder was mixed with a conductive agent (acetyl black powder) and a binder (polytetrafluoroethylene) and molded to a thickness of 0.5 mm and a diameter of 10 mm. The negative electrode used metallic lithium. Also, a SUS sealing plate was prepared. The separator used was PP made of micropores.

【0052】本発明のガスケットを使用した電池は、封
口板に金属リチウムを圧着し、該金属リチウム上にセパ
レーター、正極剤を配置し、ガスケットと一体化した正
極ケースに収納した後、正極ケースを適度にかしめて電
池を作成した。
In a battery using the gasket of the present invention, metallic lithium was pressed against a sealing plate, a separator and a positive electrode agent were placed on the metallic lithium, and stored in a positive electrode case integrated with the gasket. A battery was made by crimping it moderately.

【0053】一方、本発明の第1形態のガスケットおよ
び従来法で製造したガスケットは、封口板に金属リチウ
ムを圧着し、ガスケットを挿入して金属リチウムの上に
セパレーター、正極剤を順に配置した後、正極ケースに
収納して該ケースを適度にかしめて電池を作成した。 ○:ガスケットの位置のずれ等は全くなく、作業性にま
ったく問題ない。 △:ガスケットの位置ずれ等が時々発生し、作業性が悪
いときがある。 ×:位置ずれが発生したり、作業性が悪く挿入にかなり
の時間を要する。
On the other hand, the gasket of the first embodiment of the present invention and the gasket manufactured by the conventional method are prepared by pressing metallic lithium on a sealing plate, inserting the gasket, and arranging a separator and a positive electrode agent on metallic lithium in this order. Then, the battery was housed in a positive electrode case, and the case was appropriately crimped to prepare a battery. :: There is no displacement of the gasket at all, and there is no problem in workability. Δ: Displacement of the gasket or the like sometimes occurs, resulting in poor workability. ×: Position shift occurs, workability is poor, and considerable time is required for insertion.

【0054】(8)フィルムの融点 PERKIN ELMER社製のDSC−2型示差走査
型熱量計にて不活性ガス雰囲気中で下記条件にて測定し
た。 サンプル重量 : 5mg 昇温速度 : 10℃/min
(8) Melting point of film Measured by a DSC-2 type differential scanning calorimeter manufactured by PERKIN ELMER under an inert gas atmosphere under the following conditions. Sample weight: 5mg Heating rate: 10 ° C / min

【0055】(9)耐熱性 上記(7)の方法で電池を作成し、100℃の温度で4
00時間エージングした後、電池からガスケットを取り
出し、下記の基準で評価した。 ○:変色なし、手で曲げて、エージング前のガスケット
と同様の強度がある。 △:変色は少しあるが、手で曲げても割れないレベル。 ×:変色が激しく、手で曲げると割れるレベル。
(9) Heat resistance A battery was prepared by the method of the above (7), and was heated at a temperature of 100 ° C.
After aging for 00 hours, the gasket was taken out of the battery and evaluated according to the following criteria. :: No discoloration, bent by hand, and has the same strength as the gasket before aging. Δ: Discoloration is slight, but not broken by hand bending. ×: Discoloration is severe, and the level breaks when bent by hand.

【0056】[0056]

【実施例】次の本発明を実施例を挙げて詳細に説明す
る。 実施例1 (1)PPS原料の準備 PPSポリマーとして、東レ(株)製T1880(32
0℃のメルトフロー70、融点288℃)の粉末を用
い、平均粒径1μmの炭酸カルシウム粒子を0.5重量
%をヘンシェルミキサーでブレンドした。さらに該ポリ
マーを30mm孔径の二軸押出機に供給し、320℃の
温度で2mm径の円形ダイからガット状押出し成形し水
冷した後カッターで3mm長に切断した。
The present invention will be described in detail with reference to the following examples. Example 1 (1) Preparation of PPS raw material As a PPS polymer, T1880 (32 manufactured by Toray Industries, Inc.) was used.
Using a powder having a melt flow of 0 ° C. and a melting point of 288 ° C.), 0.5% by weight of calcium carbonate particles having an average particle size of 1 μm were blended with a Henschel mixer. Further, the polymer was supplied to a twin-screw extruder having a hole diameter of 30 mm, extruded at a temperature of 320 ° C. from a circular die having a diameter of 2 mm and formed into a 3 mm length with a cutter after cooling with water.

【0057】(2)PPSフィルムの製造 (1)で得られたPPS原料を180℃の温度で3時間
乾燥した後、さらに150℃の温度で5時間乾燥し、4
0mm孔径のエクストルーダーで320℃の温度で押し
出し、600mm幅でリップ間隙3mmの口金でシート
状に成形した後30℃の温度に制御した金属ドラムでキ
ャストして厚さ2000μmPPS未延伸フィルムを得
た。得られた未延伸シートを逐次二軸延伸法で長手方向
に3.9倍、幅方向に3.5倍延伸した。延伸温度は、
長手方向、幅方向とも99℃であった。さらに幅方向に
延伸したテンターに後続する熱処理ゾーンで熱処理し
た。熱処理温度は270℃の条件であった。また、幅方
向のリラックス率は5%とした。得られたフィルムの厚
さは100μmであった。また相対結晶化度は12であ
った。
(2) Production of PPS film The PPS raw material obtained in (1) was dried at a temperature of 180 ° C. for 3 hours, and further dried at a temperature of 150 ° C. for 5 hours.
Extruded at a temperature of 320 ° C. with an extruder having a hole diameter of 0 mm, formed into a sheet shape with a die having a width of 600 mm and a lip gap of 3 mm, and cast with a metal drum controlled at a temperature of 30 ° C. to obtain an unstretched PPS film having a thickness of 2000 μm. . The obtained unstretched sheet was stretched 3.9 times in the longitudinal direction and 3.5 times in the width direction by the successive biaxial stretching method. The stretching temperature is
The temperature was 99 ° C. in both the longitudinal direction and the width direction. Further, heat treatment was performed in a heat treatment zone following the tenter stretched in the width direction. The heat treatment temperature was 270 ° C. The relaxation rate in the width direction was 5%. The thickness of the obtained film was 100 μm. The relative crystallinity was 12.

【0058】(3)電池用ガスケットの作成 上記で得られたフィルムの片面に6000J/m2のコ
ロナ放電処理を施した。次に該表面処理面に下記の接着
剤を硬化後で10μmの厚さになるよう調整して設け
た。接着剤の塗布方法はグラビアロールコータを用い
た。また接着剤の乾燥は120℃の温度で1分間とし
た。 接着剤:東洋モートン社製 アドコート76P1(ポリ
ウレタン系接着剤) 主剤/硬化剤=100/2 調合した接着剤濃度=27%(溶剤:酢酸エチル)
(3) Preparation of Gasket for Battery One side of the film obtained above was subjected to a corona discharge treatment of 6000 J / m 2 . Next, the following adhesive was provided on the surface-treated surface so as to have a thickness of 10 μm after curing. A gravure roll coater was used as a method of applying the adhesive. The drying of the adhesive was performed at a temperature of 120 ° C. for 1 minute. Adhesive: Adcoat 76P1 (Polyurethane-based adhesive) manufactured by Toyo Morton Co., Ltd. Main agent / curing agent = 100/2 Prepared adhesive concentration = 27% (solvent: ethyl acetate)

【0059】この接着剤付きフィルムを直径12mmの
円形にパンチで打ち抜き、該フィルムの中央部が直径1
2mmの寸法に打ち抜かれたフィルムを得た。該フィル
ムに100μmのSUS箔を温度120℃、圧力1kg
/cm2の条件で熱板プレスで積層し、60℃の温度で
24時間の条件で熱硬化せしめた。得られた積層体は中
央に直径12mmの部分がフィルムのない金属との積層
体である。
The film with the adhesive was punched out into a circle having a diameter of 12 mm by a punch, and
A film punched to a size of 2 mm was obtained. A 100 μm SUS foil is applied to the film at a temperature of 120 ° C. and a pressure of 1 kg.
The layers were laminated by a hot plate press under the condition of / cm 2 and thermally cured at a temperature of 60 ° C. for 24 hours. The obtained laminate is a laminate with metal having no film in the center with a portion having a diameter of 12 mm.

【0060】該積層体を上記フィルムのない直径12m
mの円の同心円状に直径16mmになるようトムソン打
ち抜き機で打ち抜き加工した。さらに、圧力成型機で位
置合わせしてフィルム面を内にして高さ2mm、径1
5.5mmの円筒状になるよう成形した。かくして得ら
れたガスケットは、外径15.5mm、高さ2mmの正
極ケース一体型であった(ガスケット−1とする。)。
The laminated body was prepared without the film and having a diameter of 12 m.
It was punched by a Thomson punching machine so as to have a diameter of 16 mm concentrically with a circle of m. Further, the film is aligned with a pressure molding machine, with the film surface inside and a height of 2 mm and a diameter of 1 mm.
It was formed into a 5.5 mm cylindrical shape. The gasket thus obtained was a positive electrode case integrated type having an outer diameter of 15.5 mm and a height of 2 mm (referred to as gasket-1).

【0061】比較例1 実施例1で得られたPPSフィルムを内径12mm、外
径16mmのドーナツ型のガスケットに打ち抜いた。打
ち抜きに用いた方法はトムソン打ち抜き機である(ガス
ケット−2)。また、正極ケースは実施例1で使用した
SUS箔を外径16mmの円形に打ち抜いた。比較例1
の方法は、ガスケットと正極ケースを別々に作成(両者
一体型ではない)し、電池を組む時に別々に組み込まれ
る。
Comparative Example 1 The PPS film obtained in Example 1 was punched into a donut type gasket having an inner diameter of 12 mm and an outer diameter of 16 mm. The method used for punching is a Thomson punching machine (Gasket-2). In the positive electrode case, the SUS foil used in Example 1 was punched into a circular shape having an outer diameter of 16 mm. Comparative Example 1
In this method, the gasket and the positive electrode case are separately formed (they are not integrated), and are separately incorporated when assembling the battery.

【0062】実施例2 高分子フィルムとして100μm厚さ未延伸PPフィル
ム(東レ(株)製トレファンNO:融点163℃)を使
用した。該フィルムの片面に6000J/m2のコロナ
放電処理を施した。また、ガスケットの製造方法は実施
例1の方法を用いた(ガスケット−3)。
Example 2 An unstretched PP film having a thickness of 100 μm (Trefane NO. Manufactured by Toray Industries, Ltd., melting point: 163 ° C.) was used as a polymer film. One side of the film was subjected to a corona discharge treatment of 6000 J / m 2 . Moreover, the method of Example 1 was used for the gasket manufacturing method (gasket-3).

【0063】比較例2 実施例2で用いたPPフィルムで、比較例1の方法でガ
スケットおよび正極ケースを作成した(ガスケット−
4)。
Comparative Example 2 A gasket and a positive electrode case were prepared from the PP film used in Example 2 by the method of Comparative Example 1.
4).

【0064】実施例3 実施例1の方法でフィルムに穴が明いた金属との積層フ
ィルムの穴の部分を内にして位置をあわせて実施例1と
同様に円筒状に成形して、外径が15.5mmの部分を
切り取って実施例1と同じ寸法のガスケット(ガスケッ
ト−5)を得た。
Example 3 The same procedure as in Example 1 was carried out to form a cylindrical shape with the hole of the laminated film and the metal having a hole formed in the film in the same manner as in Example 1, and the outer diameter was adjusted. Was cut off to obtain a gasket (gasket-5) having the same dimensions as in Example 1.

【0065】(評価)実施例1および2、3、比較例1
および2、3の評価の結果を表1、表2、表3に示す。
実施例1、2の本発明のガスケットは正極ケースと一体
型であるためガスケットの位置ずれはなく、精度よく、
かつ作業性よく電池が組み立てられた。しかし、比較例
1、2は、ガスケットと正極ケースを別々に作成し、別
々に組み込まれるため、電池組立時のガスケットのずれ
が生じ易く、作業性がかなり悪かった。また、実施例3
は打ち抜き加工と成形加工を実施例1の逆にしたもので
あるが、実施例1と全く同じ特性、および電池への挿入
の作業性がよいのガスケットが得られる。
(Evaluation) Examples 1 and 2, 3 and Comparative Example 1
Tables 1, 2 and 3 show the results of the evaluations of Examples 2 and 3.
Since the gaskets of the present invention of Examples 1 and 2 are integrated with the positive electrode case, there is no displacement of the gaskets, and the gaskets are accurate.
The battery was assembled with good workability. However, in Comparative Examples 1 and 2, since the gasket and the positive electrode case were separately prepared and assembled separately, the gasket was easily displaced during battery assembly, and the workability was considerably poor. Example 3
The stamping and shaping processes are the reverse of those of the first embodiment. However, a gasket having exactly the same characteristics as the first embodiment and good workability of insertion into a battery can be obtained.

【0066】実施例4〜6 実施例1の方法で厚さが45μm、75μm、125μ
mのPPSフィルムを作成した。またSUS箔として
は、150μm、50μm、25μmを準備し、下記の
組み合わせで実施例1の方法でガスケットを作成した。 ガスケット−6:PPS45μm /SUS150μm ガスケット−7:PPS75μm /SUS 50μm ガスケット−8:PPS125μm/SUS 25μm (評価)実施例4〜6のガスケットの評価結果を表1、
表2、表3に示す。高分子フィルムの厚みと金属箔の積
層厚み比(A/B)が0.3未満では正極ケースとの一
体成形時の力や成型用金型にぶつかった時にキズが入
り、フィルム厚みが薄い分だけ電気絶縁性が問題になり
やすい。逆に、該比率が5を越えるとフィルム基材の熱
収縮率や熱膨張率等の寸法変化が金属箔の剛性に勝ち、
該ケースが変形しやすくなる。該積層厚み比は0.3〜
5の範囲が本発明を効果的に発揮する点で特に好まし
い。
Examples 4 to 6 According to the method of Example 1, the thickness was 45 μm, 75 μm, 125 μm.
m PPS films were prepared. Further, as the SUS foil, 150 μm, 50 μm, and 25 μm were prepared, and a gasket was prepared by the method of Example 1 using the following combinations. Gasket-6: PPS45 μm / SUS150 μm Gasket-7: PPS75 μm / SUS50 μm Gasket-8: PPS125 μm / SUS25 μm (Evaluation) Table 1 shows the evaluation results of the gaskets of Examples 4 to 6.
The results are shown in Tables 2 and 3. If the ratio of the thickness of the polymer film to the lamination thickness of the metal foil (A / B) is less than 0.3, the film may be scratched when it comes into contact with the positive mold and the molding die. Only electrical insulation tends to be a problem. Conversely, if the ratio exceeds 5, dimensional changes such as the thermal contraction coefficient and thermal expansion coefficient of the film substrate will exceed the rigidity of the metal foil,
The case is easily deformed. The lamination thickness ratio is 0.3 to
The range of 5 is particularly preferred in that the present invention is effectively exhibited.

【0067】実施例7 実施例1の方法でPPSフィルムを製造した。このと
き、熱処理温度を210℃で製造した。このときのフィ
ルムの相対結晶化度は5.6であった。また、ガスケッ
トは実施例1の方法で行った(ガスケット−9)
Example 7 A PPS film was produced by the method of Example 1. At this time, the heat treatment was performed at 210 ° C. At this time, the relative crystallinity of the film was 5.6. The gasket was performed by the method of Example 1 (gasket-9).

【0068】実施例8 実施例1の方法でPPSフィルムを製造した。このとき
の熱処理温度を287℃にした。得られたフィルムの相
対結晶化度は33であった。またガスケットの作成は実
施例1の方法を用いた(ガスケット−10)。
Example 8 A PPS film was produced in the same manner as in Example 1. The heat treatment temperature at this time was 287 ° C. The relative crystallinity of the obtained film was 33. The gasket was prepared using the method of Example 1 (Gasket-10).

【0069】(評価)実施例1、実施例7、8の3種類
のガスケットの評価結果を表1、表2、表3に示す。本
発明でいうPPSフィルムの相対結晶化度が6〜30の
範囲が特に好ましいことがわかる。すなわち、相対結晶
化度が5.6である実施例7のガスケット−9はPPS
フィルムの熱収縮率が大きいため、正極ケースに一体成
形品に熱が加わると該ケース自体が変形しやすい傾向に
ある。また逆に実施例8のようにPPSフィルムの相対
結晶化度が30を越えるとPPSフィルムが脆く、一体
成形時にクラックが発生したり、キズがつきやすくなる
傾向にある。
(Evaluation) Tables 1, 2, and 3 show the evaluation results of the three types of gaskets of Examples 1, 7 and 8. It is understood that the relative crystallinity of the PPS film in the present invention is particularly preferably in the range of 6 to 30. That is, the gasket-9 of Example 7 having a relative crystallinity of 5.6 was PPS.
Since the heat shrinkage of the film is large, when heat is applied to the integrally molded article in the positive electrode case, the case itself tends to be easily deformed. Conversely, when the relative crystallinity of the PPS film exceeds 30, as in Example 8, the PPS film becomes brittle, and cracks tend to occur during integral molding, and scratches tend to occur.

【0070】実施例9 ポリプロピレンポリマにエチレン−プロピレン共重合体
(エチレン混率3モル%)を使用して周知の方法で未延
伸のPPフィルム(厚さ:100μm)を得た。このフ
ィルムの融点は148℃であった。該フィルムを用いて
実施例2の方法でガスケットを作成した(ガスケット−
11)。
Example 9 An unstretched PP film (thickness: 100 μm) was obtained by a known method using an ethylene-propylene copolymer (ethylene content: 3 mol%) as a polypropylene polymer. The melting point of this film was 148 ° C. Using this film, a gasket was prepared by the method of Example 2 (gasket-
11).

【0071】(評価)実施例2のガスケットの特性と比
較した実施例9の評価結果を表1、表2、表3に示す。
PPフィルムを用いたガスケットは該フィルムの融点が
150℃以下であるため耐熱性に乏しく、電気絶縁の信
頼性、電池内容物の機密性の維持が低下する傾向にあ
る。
(Evaluation) Tables 1, 2, and 3 show the evaluation results of Example 9 in comparison with the characteristics of the gasket of Example 2.
A gasket using a PP film has poor heat resistance because the melting point of the film is 150 ° C. or less, and tends to reduce the reliability of electric insulation and the maintenance of confidentiality of battery contents.

【0072】実施例10 実施例1のフィルムを用い、フィルムに直径12mmの
円形の穴を開けた。該フィルムの円形の穴と同心円で外
径が15.3mm、高さ2mmの円筒形に成形した。成
形方法はプレス成形で温度は200℃であった。該外径
寸法に切り取って得られたガスケット(フィルムの成形
ガスケット)をガスケット−12とする。
Example 10 Using the film of Example 1, a circular hole having a diameter of 12 mm was formed in the film. The film was formed into a cylindrical shape having an outer diameter of 15.3 mm and a height of 2 mm, which was concentric with the circular hole of the film. The molding method was press molding and the temperature was 200 ° C. The gasket (film-forming gasket) obtained by cutting to the outer diameter is referred to as Gasket-12.

【0073】(評価)実施例11のガスケットの評価結
果を表1、表2、表3に示す。実施例10は本発明のガ
スケットの第1の形態である。本発明の第2の形態のガ
スケットに比べ電池への挿入性は若干難があるが、比較
例1、2のガスケットに比べると位置合わせが簡単で精
度が高く、作業性もよかった。
(Evaluation) The evaluation results of the gasket of Example 11 are shown in Tables 1, 2 and 3. Example 10 is a first embodiment of the gasket of the present invention. Although the gasket according to the second embodiment of the present invention has a little difficulty in inserting into a battery, the positioning is simpler, the accuracy is higher, and the workability is better than the gaskets of Comparative Examples 1 and 2.

【0074】[0074]

【表1】 [Table 1]

【0075】[0075]

【表2】 [Table 2]

【0076】[0076]

【表3】 [Table 3]

【0077】[0077]

【発明の効果】本発明は以上の構成としたため、すなわ
ち絶縁材となるガスケットを成形化または正極の金属ケ
ースを一体化したため、電池の組み込み時の精度が向上
するとともに作業性が向上し、特に薄型の電池に最適な
ガスケットが提供できた。また、ガスケットと正極金属
ケースと一体成形加工で製造した場合連続で精度がよい
ガスケットができ、大量生産にも対応できる。
The present invention has the above-mentioned structure, that is, the gasket serving as an insulating material is formed or the metal case of the positive electrode is integrated, so that the accuracy in assembling the battery and the workability are improved. The best gasket for thin batteries could be provided. Further, when the gasket and the positive electrode metal case are manufactured by integral molding, a gasket can be formed continuously and with high accuracy, and can be used for mass production.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒目 泰一 岐阜県安八郡神戸町大字安次900番地の1 東レ株式会社岐阜工場内 (72)発明者 土居 滝男 大阪府吹田市吹東町67−1 株式会社松本 製作所内 Fターム(参考) 5H011 AA09 CC06 FF02 GG02 HH02 HH08 HH13 JJ03 KK00 KK01 KK04 5H024 AA02 AA03 AA06 AA07 AA11 AA12 BB04 BB14 CC03 DD02 DD04 EE01 EE09 HH00 HH11 HH13 HH15  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Taiichi Kurome 1 at 900 Aji, Oji, Kobe-cho, Anpachi-gun, Gifu Prefecture Inside the Gifu Factory of Toray Industries, Inc. 1 F-term in Matsumoto Manufacturing Co., Ltd. (reference)

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電池を構成する正極と負極の絶縁に用い
られるガスケットにおいて、該ガスケットが高分子フィ
ルムの成形体からなることを特徴とする電池用ガスケッ
ト。
1. A gasket for use in insulating a positive electrode and a negative electrode constituting a battery, wherein the gasket is formed of a molded polymer film.
【請求項2】 高分子フィルムと正極の金属ケースとが
一体化してなることを特徴とする、請求項1に記載の電
池用ガスケット。
2. The battery gasket according to claim 1, wherein the polymer film and the metal case of the positive electrode are integrated.
【請求項3】 高分子フィルムがポリプロピレンフィル
ムであることを特徴とする、請求項1または2に記載の
電池用ガスケット。
3. The gasket for a battery according to claim 1, wherein the polymer film is a polypropylene film.
【請求項4】 ポリプロピレンフィルムの融点が150
℃以上であることを特徴とする、請求項3に記載の電池
用ガスケット。
4. A polypropylene film having a melting point of 150
The gasket for a battery according to claim 3, wherein the temperature is higher than or equal to ° C.
【請求項5】 高分子フィルムがポリフェニレンスルフ
ィドフィルムであることを特徴とする、請求項1または
2に記載の電池用ガスケット。
5. The gasket for a battery according to claim 1, wherein the polymer film is a polyphenylene sulfide film.
【請求項6】 ポリフェニレンスルフィドフィルムの相
対結晶化度が6〜30であることを特徴とする、請求項
5に記載の電池用ガスケット。
6. The gasket for a battery according to claim 5, wherein the relative crystallinity of the polyphenylene sulfide film is 6 to 30.
【請求項7】 電池が小型リチウム電池であることを特
徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の電池用ガス
ケット。
7. The gasket for a battery according to claim 1, wherein the battery is a small lithium battery.
【請求項8】 中央部に穴を開け環状に形成した高分子
フィルムと金属箔とを貼り合わせてなる積層体を、前記
穴より大きくかつ同心、同形に切り落としてから成形す
ることにより、または前記穴より大きくかつ同心、同形
の外形にして成形した後に該外形に沿って切り落とすこ
とにより、正極の金属ケースと一体型のガスケットを製
造することを特徴とする、請求項2〜7のいずれかに記
載の電池用ガスケットの製造方法。
8. A laminate formed by laminating a polymer film and a metal foil having a hole formed in the center thereof and having an annular shape, and cutting the laminate into a shape larger than the hole, concentrically and in the same shape, and then molding the laminate. The gasket integrated with the metal case of the positive electrode is manufactured by forming a shape larger than the hole, concentrically, and having the same shape, and then cutting off the shape. A method for producing the gasket for a battery according to the above.
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